JPH10313567A - リニアモータおよびステージ装置 - Google Patents

リニアモータおよびステージ装置

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JPH10313567A
JPH10313567A JP9132964A JP13296497A JPH10313567A JP H10313567 A JPH10313567 A JP H10313567A JP 9132964 A JP9132964 A JP 9132964A JP 13296497 A JP13296497 A JP 13296497A JP H10313567 A JPH10313567 A JP H10313567A
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JP
Japan
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movable
stage
yokes
movable magnet
linear motor
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Pending
Application number
JP9132964A
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English (en)
Inventor
Nobushige Korenaga
伸茂 是永
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH10313567A publication Critical patent/JPH10313567A/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691Handling of masks or workpieces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Linear Motors (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 1対のリニアモータでステージを1次元走査
する場合の、ステージや工作物へ与える変形を減少す
る。 【解決手段】 ストローク全長にわたって配置されたヨ
ークと該ヨークの周りに巻き回されストロ一ク全体にわ
たって配置されたコイルとからなる固定子の中を可動磁
石が移動するタイプのリニアモータにおいて、前記可動
磁石とこの可動磁石に対面する2つのヨークの距離をお
おむね等しく構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ストローク全長に
わたって配置されたヨークと、ヨークの周りに巻き回し
たストローク全体にわたって配置されるコイルとからな
る固定子の中を磁石が移動するタイプのリニアモータ、
およびそのリニアモータを用いたステージ装置に関わ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のステージ装置として図3および図
4に示す構成のものが知られている。同図のステージ装
置は、ステージベース1上にガイド2が固定され、ガイ
ド2上に空気膜等の潤滑手段を介してステージの可動部
3がその走査方向に滑動自在に支持されている。またス
テージの可動部3の両側には保持枠4に保持された可動
磁石5が固定される。可動磁石5に対応する固定子とし
てステージの全ストロークにわたる上ヨーク6および下
ヨーク7と、上下ヨーク6,7の間に挟持されたコイル
磁路切断用スペーサ8を備え、上ヨーク6にはストロー
ク全長にわたる単相コイル9が巻き回されている。
【0003】磁石5は厚み方向に着磁され鉛直方向に磁
束密度を生成する。また、可動磁石5はステージの全ス
トロークにわたり、リニアモータ固定子と非接触状態を
保つようになっている。単相コイル9に電流を流すとフ
レミングの法則により可動磁石5の磁束密度とコイル電
流が相互作用をして走査方向に推力を発生するようにな
っている。
【0004】このようなストローク全長にわたって配置
されたヨークおよびヨークの周りに巻き回したストロー
ク全体にわたって配置される単相コイルとからなる固定
子の中を磁石のみが移動するタイプの単相リニアモータ
は、推力特性が均一という利点を有する。そのため、こ
のような単相リニアモータを用いてステージを駆動する
上記の装置はステージ上に半導体の材料となるシリコン
ウエハや半導体パターンの原版となるレチクル、マスク
を載置して半導体の製造に用いるのに適している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ステージ装置は、可動ステージが変形し、そのためステ
ージ上に載置したウエハやレチクル、マスク等の工作物
を変形させるという欠点があった。
【0006】すなわち、上記ヨークの周りに巻き回した
ストローク全体にわたって配置される単相コイルを片側
のヨークに集中して巻くと、コイルの巻かれたヨークと
可動磁石との距離と、コイルの巻かれないヨークと可動
磁石との距離に差が生じ、可動磁石はコイルの巻かれな
いヨーク側に大きな吸引力を受け、可動ステージを変形
させる。
【0007】本発明は、上述の従来例における問題点に
鑑み、ステージ装置を構成した際、ステージや工作物へ
与える変形の少ないリニアモータおよびそのようなリニ
アモータを用いたステージ装置を提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の第1の局面に係るリニアモータは、ストロー
ク全長にわたって配置されたヨークと該ヨークの周りに
巻き回されストローク全体にわたって配置されたコイル
とからなる固定子の中を可動磁石が移動するタイプのリ
ニアモータにおいて、可動磁石に対面する各々のヨーク
にコイルを巻きまわしたことを特徴とする。
【0009】また、本発明の第2の局面に係るリニアモ
ータは、ストローク全長にわたって配置されたヨークと
該ヨークの周りに巻き回されストロ一ク全体にわたって
配置されたコイルとからなる固定子の中を可動磁石が移
動するタイプのリニアモータにおいて、前記可動磁石と
この可動磁石に対面する2つのヨークの距離をおおむね
等しく構成したことを特徴とする。前記固定子は、ヨー
クの一部にコイル磁路切断用スペーサを含ませることも
できる。
【0010】本発明のステージ装置は、上述のリニアモ
ータ1対をステージ可動部の両側にその走査方向に平行
に配置し、各リニアモータの可動子を構成する可動磁石
をこのステージ可動部に固定したことを特徴とする。
【0011】
【作用】図5は図3および図4に示す従来のステージ装
置を走査軸方向から眺めた図である。図3〜5に示す従
来例において、コイル9の巻かれた上ヨーク6と可動磁
石5との距離L1と、コイル9の巻かれない下ヨーク7
と可動磁石5との距離L2は後者のL2が小さいので、
可動磁石5はコイル9の巻かれない下ヨーク7側に大き
な吸引力を受ける。このため、図5に示すように、ヨー
クのない図6の状態に比べて可動磁石5がおじぎをする
ようにステージ可動部全体が変形する。
【0012】これに対し、本発明の第1の局面では、ス
トローク全体にわたって配置される単相コイルを可動磁
石に対面する両側のヨークに均等に巻く構成とすること
により、可動磁石とそれに対面する2つのヨークの距離
を等しくし、可動磁石がヨークから受ける吸引力を相殺
するようにして、ステージを変形させないようにした。
【0013】また、本発明の第2の局面では、ストロー
ク全体にわたって配置される単相コイルを可動磁石に対
面する片側のヨークに集中して巻くタイプのリニアモー
タにおいて、可動磁石とそれに対面する2つのヨークの
距離をおおむね等しく構成しし、可動磁石がヨークから
うける吸引力をおおむね相殺するようにして、ステージ
を変形させないようにした。
【0014】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例に係るステージ装置の全体
図を、 図2は可動子および固定子を走査軸方向から眺め
た図を示す。 なお、可動子としては図4に示す従来例と
同一のものを用いた。図3および図4に示す従来例では
単相コイル9が上ヨークのみに巻かれていたのに対し、
本実施例では単相コイル9a,9bが上ヨーク6と下ヨ
ーク7に均等に巻かれている。 なお、この結果、 可動磁
石5と上ヨーク6の距離が可動磁石5と下ヨーク7の距
離と等しくなる。 すると可動磁石5は上ヨーク6と下ヨ
ーク7から等しい吸引力を受けこれらが互いに相殺して
ステージを含む可動部には吸引力が働かないのと同じ状
態になる。 その結果ヨークのある状態(図2)でも、ヨ
ークのない状態(図6)とステージの変形に差がなくな
る。
【0015】なお、従来例のように上ヨーク6のみに単
相コイル9を巻いて場合であっても、 可動磁石5から下
ヨーク7までの距離L2をふやしてやって可動磁石5に
対して上ヨーク6と下ヨーク7とが同じ距離になるよう
にしても、ステージの変形を防止することもできる。 し
かしこのような構成では下ヨーク7と可動磁石5との距
離は無駄なエアギャップとなって装置のスペースを増や
したり、 磁石5が発生する磁束密度を低減したりするの
で好ましくはない。したがって、上ヨーク、 下ヨークに
均等に単相コイルを巻いてスペースを有効に利用するの
がよい。
【0016】さらに本実施例や従来例のように上ヨーク
6と下ヨーク7の間にコイル磁路切断用スペーサ8が設
けてある場合は上または下ヨークのみに単相コイル9を
巻くよりも全巻き数を同じにして上ヨーク6と下ヨーク
7に均等に単相コイル9a,9bを巻いたほうが他に利
点がある。
【0017】それはコイルの自己インダクタンスが減る
ことである。コイルの自己インダクタンスは巻き数の2
乗に比例するが、 図1,2のように別のヨークにコイル
を巻くと巻き数が半分になる。 しかもコイル電流を起磁
力とする磁気回路において上ヨーク6と下ヨーク7はコ
イル磁路切断用スペーサ8により切断された状態になっ
ている。 したがって図1,2の構成では巻き数半分のコ
イルが2個存在している状態になりこの2つを直列に接
続しても上または下ヨークにのみコイルを巻いた状態に
比べて自己インダクタンスは半分になる。個々のコイル
を別の電源で駆動してやるとさらに好ましい。本発明の
ステージ装置は、走査型露光装置の走査ステージとして
特に好ましく用いられる。
【0018】
【デバイス生産方法の実施例】次に上記説明した露光装
置を利用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
図7は微小デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、
液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン
等)の製造のフローを示す。ステップ1(回路設計)で
はデバイスのパターン設計を行なう。ステップ2(マス
ク製作)では設計したパターンを形成したマスクを製作
する。一方、ステップ3(ウエハ製造)ではシリコンや
ガラス等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ4
(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエ
ハ上に実際の回路を形成する。次のステップ5(組み立
て)は後工程と呼ばれ、ステップ4によって作製された
ウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセ
ンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージ
ング工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ6
(検査)ではステップ5で作製された半導体デバイスの
動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こう
した工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷
(ステップ7)される。
【0019】図8は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン
打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ16(露光)では上記説明したアライメント装置を
有する露光装置によってマスクの回路パターンをウエハ
に焼付露光する。ステップ17(現像)では露光したウ
エハを現像する。ステップ18(エッチング)では現像
したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19
(レジスト剥離)ではエッチングが済んで不要となった
レジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行な
うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成
される。本実施例ではこの繰り返しの各プロセスにおい
て、上記述べたようにステージの変形を防止すること
で、プロセスに影響を受けず正確なパターン焼付を可能
としている。
【0020】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ステージやその上に載置される工作物を変形させないよ
うにできる。また、上ヨークと下ヨークをコイル磁路切
断用スペーサで磁気的に切断し、各ヨークにコイルを配
置すれば、コイルの自己インダクタンスが減る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係るステージ装置の全体
構成を示す斜視図である。
【図2】 図1の装置の可動子および固定子を走査軸方
向から眺めた図である。
【図3】 従来のステージ装置の全体構成を示す斜視図
である。
【図4】 図3の装置の可動子部分の構成を示す斜視図
である。
【図5】 図3の装置の可動子および固定子を走査軸方
向から眺めた図である。
【図6】 ヨークが無い場合の図2および図5に対応す
る図である。
【図7】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。
【図8】 図7におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。
【符号の説明】
1:ステージベース、2:ガイド、3:ステージ可動
部、4:磁石保持枠、5:可動磁石、6:上ヨーク、
7:下ヨーク、8:コイル磁路切断用スペーサ、9,9
a,9b:単相コイル。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厚み方向に着磁され該厚み方向と直交す
    る方向に可動な磁石を有する可動子と、該可動磁石を厚
    み方向に挟んで該可動磁石のストローク全長にわたって
    互いに平行に配置された1対のヨークおよび該ヨークに
    巻き回され前記可動磁石のストローク全長にわたって配
    置されたコイルを有する固定子を備えたリニアモータに
    おいて、前記1対のヨークのそれぞれにコイルが配置さ
    れていることを特徴とするリニアモータ。
  2. 【請求項2】 厚み方向に着磁され、該厚み方向と直交
    する方向に可動な磁石を有する可動子と、該可動磁石を
    厚み方向に挟んで該可動磁石のストローク全長にわたっ
    て互いに平行に配置された1対のヨークおよび該ヨーク
    に巻き回され前記可動磁石のストローク全長にわたって
    配置されたコイルを有する固定子とを備えたリニアモー
    タにおいて、前記可動磁石とそれらに対面する2つのヨ
    ークとの距離をおおむね等しく構成したことを特徴とす
    るリニアモータ。
  3. 【請求項3】 前記1対のヨークの一部にコイル磁路切
    断用スペーサが配置されていることを特徴とする請求項
    1または2記載のリニアモータ。
  4. 【請求項4】 前記1対のヨークがその両端において前
    記ストローク磁路切断用スペーサにより接続されている
    ことを特徴とする請求項3記載のリニアモータ。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1つに記載のリ
    ニアモータ1対を水平方向1次元に移動可能なステージ
    の両側に移動方向と平行に配置し、該リニアモータの可
    動子を該ステージの両側面に固定してなることを特徴と
    するステージ装置。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載のステージ装置を用いた
    半導体製造装置により製造したことを特徴とする半導体
    デバイス。
JP9132964A 1997-05-08 1997-05-08 リニアモータおよびステージ装置 Pending JPH10313567A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001282A1 (ja) * 2004-06-25 2006-01-05 Nikon Corporation 位置決め装置、位置決め方法、露光装置、露光方法、及びデバイスの製造方法

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WO2006001282A1 (ja) * 2004-06-25 2006-01-05 Nikon Corporation 位置決め装置、位置決め方法、露光装置、露光方法、及びデバイスの製造方法

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